Программа готовит специалистов в области суперкомпьютерного атомистического многомасштабного моделирования конденсированного состояния и живых систем — одного из прорывных направлений современной фундаментальной и прикладной науки. Всё, что окружает нас, включая нас самих, состоит из движущихся атомов и молекул. Уравнения движения универсальны. Если овладеть техникой их численного решения, можно моделировать всё. Теоретическая физика – для постановки задач, анализа результатов, их распространения за пределы пространственных и временных масштабов, доступных атомистическому моделированию.
Все преподаватели программы – активно действующие учёные. Задачи, к которым привлекают студентов, очень разнообразны: фазовые диаграммы веществ в экстремальных условиях, в частности, металлизация водорода при высоких давлениях (3-я проблема В.Л. Гинзбурга); динамика и кинетика фазовых переходов; газовые гидраты; ретроградная конденсация нефтегазовых смесей; неравновесные фазовые переходы при фильтрации газоконденсатов через пористые среды; гидродинамика, наножидкости; полимеры, углеродные наноматериалы, пластичность, прочность, радиационное старение, и другие проблемы материаловедения; разогретое плотное вещество; неидеальная и пылевая плазма; биомолекулярные системы: структура, динамика и функции белков, нуклеиновые кислоты, биомембраны и «населяющие» их рецепторы, ионные каналы, молекулярный докинг белок-лиганд и другие проблемы живых систем на атомном уровне; рациональное компьютерное конструирование лекарств нового поколения, действующих на мишени в клеточных мембранах.
Студенты включаются в научную деятельность уже со 2-го курса, поскольку для этого достаточно знаний первых двух семестров. Далее читаются: физика твёрдого, аморфного и жидкого состояний, наноразмерных систем и фазовых переходов; введение в суперкомпьютерное моделирование; молекулярное моделирование биомембран и белков; методы расчета электронных структур, динамика химических реакций, теория функционала электронной плотности, функциональные интегралы в теории твердого тела, методы квантового Монте-Карло, новости квантовой механики. Делается акцент на практическом применении полученных знаний на компьютерном практикуме и в работе над научной задачей. Все занятия проводятся на физтехе.
Особенность программы - система LEARN-BY-DOING, совмещающая раннее начало научной деятельности с обучением технологии научной жизни: как писать статьи, общаться с рецензентами, докладывать результаты на российских и международных конференциях, осваивать искусство публичных выступлений и общения с коллегами, писать заявки на гранты, проекты, стипендии, премии, а затем отчёты, т.е. конвертировать свои результаты в материальную поддержку.
Обычно срок подготовки диссертации – около 6 лет. Таким образом, при работе со 2-го курса диссертация пишется за 1-й год аспирантуры, что даёт ранний старт научной карьеры. Наши студенты и выпускники очень любят путешествовать по всему миру, совмещая приятное с полезным, участвуя в международных конференциях и научных школах, посещая ведущие научные центры за рубежом, но работают в Москве, по специальности, востребованы, материально обеспечены. Кандидаты наук решают даже жилищную проблему.
Подробное описание образовательной программы с иллюстрациями можно найти в прикрепленном постере по ссылке.
Популярное и немного неформальное изложение информации об основных научных темах и особенностях образовательной программы можно посмотреть в презентации лекции Г.Э.Нормана для первокурсников на занятии по проектной деятельности 8 ноября 2017 года.
Учебный план образовательной программы
"Вычислительная физика конденсированного состояния и живых систем"
